CZ200269A3 - Ventil - Google Patents

Description

V entil

Oblast techniky

Vynález se týká ventilu s tělesem ventilu, s alespoň jedním vstupním kanálem a s alespoň jedním výstupním kanálem, s pohyblivou zdvihovou tyčí, jejíž konec ústí do ovladače, jakož i s alespoň jedním článkem ventilu upevněným na zdvihové tyči, který spolupůsobí alespoň s jedním sedlem ventilu.

Dosavadní stav techniky

Ventily toho druhu jsou známé například ze spisu DE 197 53 575 Al. U ventilu popsaného ve spisu DE 197 53 575 AI se jedná o magnetický obtokový ventil pro topné, popřípadě chladicí zařízení regulované kapalinou. Dva ventilové články upevněné na zdvihové tyči ventilu regulují průtok mezi vstupním kanálem a dvěma výstupními kanály, přičemž jeden z těchto výstupních kanálů přejímá funkci obtokového kanálu v topném popřípadě chladicím okruhu. Nevýhoda ventilu popsaného ve spisu DE 197 53 575 AI je jeho velká stavební délka, která vyžaduje příslušně velký prostor pro vestavbu ventilu.

Další nevýhodou ventilu popsaného ve spisu DE 197 53 575 AI je, že u tohoto druhu ventilů působí sám článek ventilu řídící průtok jako překážka proudění a ovlivňuje tak průtočný průřez v místě sedla ventilu. Možné a známé řešení tohoto problému je zvětšení průměru výstupního kanálu ventilu. Takové zvětšení výstupního kanálu znamená opět zvětšení nutného prostoru pro vestavbu ventilu.

Nepříznivé dále je, že vstupní a výstupní kanál ventilu pak mají rozdílné průměry. To vyžaduje použití rozdílných připojovacích hadic, což systém zbytečně zkomplikuje.

Má-li se poslední problém připojovacích průměrů opět odstranit, může se přirozeně nejdříve zvětšit průměr výstupního kanálu, aby byl průtočný průřez kolem článku ventilu konstantní a následně průměr opět redukovat na požadovanou velikost hadice. Nehledě na to, že toto nevhodné řešení znamená relativně složitou a tím relativně drahou konstrukci, vyžaduje také nutně opět zvětšení stavební délky ventilu se známými následky pro prostor pro vestavbu ventilu.

Popsané přizpůsobení průřezů proudění ventilu je složité, nákladné a tím příliš drahé pro masovou produkci.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje ventil s tělesem ventilu, s alespoň jedním vstupním kanálem a s alespoň jedním výstupním kanálem, s pohyblivou zdvihovou tyčí, jejíž konec ústí do ovladače, jakož i s alespoň jedním článkem ventilu upevněným na zdvihové tyči, který spolupůsobí alespoň s jedním sedlem ventilu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že alespoň jeden článek ventilu při otevírání ventilu vystupuje z tělesa ventilu.

Ventil podle vynálezu má kromě jiného přednost, že stavební délka ventilu a s ní spojený prostor potřebný pro vestavbu ventilu může být zmenšen.

Zde navržený ventil podle vynálezu se otevírá tak, že se kuželka ventilu vysouvá z tělesa ventilu. Tím je dána za prvé redukce stavební délky ventilu a současně za druhé možnost docílit zvětšení průtočného průměru v místě kuželky ventilu. Obtížné přizpůsobení průřezů uvnitř tělesa ventilu, které bylo dosud nutné k přizpůsobení průtokového průřezu ve ventilu, odpadá.

Opatřeními navozenými v dalších nárocích jsou možná další výhodná provedení a zlepšení ventilu daného v hlavním nároku.

Sedlo ventilu podle vynálezu je s výhodou umístěno na konci tělesa ventilu. Tím se může článek ventilu při otevírání ventilu pohybovat směrem ven z tělesa ventilu a vysouvat do připojovací hadice, která je k dispozici.

Připojovací hadice ventilu je použita pro další komponenty příslušného systému a poskytuje článku ventilu při otevírání potřebné místo. Když ventil podle vynálezu otevírá, vysouvá se článek ventilu z tělesa ventilu a do připojovací hadice, která je nasunuta přes výstupní kanál. Přípojná hadice upevněná na výstupním kanálu poskytuje zvětšení průřezu, které je ventilem podle vynálezu využito tak, že v místě otevřeného článku ventilu je k dispozici zvětšený průtočný objem. Tak může být dosaženo, že průtočný průřez media proudícího ventilem v místě článku ventilu je přibližně stejný, jako průtočný průřez před článkem ventilu. V podstatě konstantní průtočný objem ve ventilu minimalizuje jeho tlakovou ztrátu. Příliš vysoké ztrátě ventilu by se mělo lze zabránit.

Protože se v tělesu ventilu samém nemusí provádět přizpůsobení průtokovému objemu, může být konstrukce ventilu relativně jednoduchá. Zejména je možno upustit od zvětšení průměru výstupního kanálu ventilu pro zvětšení průtočného průřezu v místě článku ventilu. To je zřejmé zjednodušení ventilu, protože následující opětná redukce průměru pro přizpůsobení připojovacího průměru může rovněž odpadnout. Ventil podle vynálezu tak umožňuje použití hadic jen jednoho průměru, popřípadě ušetří složité a nákladné přizpůsobování průměru, která mohou vést rovněž ke zvýšení tlakové ztráty.

Sedlo ventilu může být vytvarováno v jednom dílu s tělesem ventilu, což znamená další zjednodušení konstrukce a tím pokles výrobních nákladů ventilu podle vynálezu. Zejména může být sedlo ventilu uspořádáno na konci tělesa ventilu. Podle vytvoření článku ventilu se pak tento vysouvá z tělesa více nebo méně, nebo v extrémním případu také vůbec ne.

Ventil podle vynálezu, který přemisťuje nutné zvětšení průměru kanálu ventilu pro obtékání kuželky do připojovací hadice, tím zajišťuje potřebný průtokový průřez při současné redukci stavební délky ventilu.

Přehled obrázků na výkresech

Na výkresech je znázorněn příklad provedení vynálezu, který je v následujícím popisu blíže vysvětlen. Na výkresech obr. 1 znázorňuje řez ventilem podle vynálezu a obr. 2 částečný řez ventilem podle obr. 1 při otevřené poloze ventilu.

Příklady provedení vynálezu

Ventil 1 0 podle vynálezu, znázorněný na obr. 1 v řezu, sestává z tělesa 12 ventilu, kterým prochází vstupní kanál 14, první výstupní kanál 16 a druhý výstupní kanál 18. Těleso 12 ventilu má ve znázorněném příkladu provedení dvě sedla 20 a 22. Sedla 20, popřípadě 22 ventilu 10 jsou v tomto příkladu provedení vytvarována v jednom dílu s tělesem 12 ventilu a mají po jednom otvoru 24, popřípadě 26 ventilu. Mezi sedly 22 a 24 ventilu 10 podle vynálezu ústí do tělesa 12 ventilu vstupní kanál 14. Otvor 24 ventilu spojuje vstupní kanál 14 s prvním výstupním kanálem 16 a s připojovací hadicí 27. Tato připojovací hadice 27 je přesunuta přes otvor 24 ventilu a prodlužuje výstupní kanál 16 ventilu 10. Otvor 26 ventilu spojuje vstupní kanál 14 s druhým výstupním kanálem 18.

Tělesem 12 ventilu prochází zdvihová tyč 28 s prvním článkem 30 ventilu - na obr. 1 spodní článek ventilu který se nachází v prvním výstupním kanálu 16 na straně sedla 20 ventilu odvrácené od vstupního kanálu 14. Článek 30 ventilu sestává ze spodního těsnicího kuželu 34 na straně článku 30 ventilu odvrácené od vstupního kanálu 14 a z horního těsnicího kuželu 38 na straně článku 30 ventilu přivrácené ke vstupnímu kanálu 14. Mezi oběma těsnicími kužely 34 a 38 je vložen pružný těsnicí element 36. Článek 30 ventilu spolupůsobí se sedlem 20 tělesa 12 ventilu a řídí první výstupní kanál 16. Tak je výstupní kanál 16 například uzavřen - jak je znázorněno na obr. 1 když těsnicí element 36 článku 30 ventilu dosedá pevně na sedlo 20 ventilu. Článek 30 ventilu je v provedení ventilu podle vynálezu zajištěn proti zdvihové tyči 28 pojistným kroužkem 46. Upevnění těsnicího kuželu 34 v drážce zdvihové tyče 28 je možné také zatemováním nebo stlačením materiálu zdvihové tyče 28 proti článku 30 ventilu.

Na straně sedla 22 odvrácené od vstupního kanálu 14 nese zdvihová tyč 28 druhý článek 32 ventilu. Článek 32 ventilu, který zprostředkovává spojení mezi vstupním kanálem 14 a druhým výstupním kanálem 18, sestává rovněž ze spodního těsnicího kuželu 40, přivráceného ke vstupnímu kanálu a z horního těsnicího kuželu 44, přivráceného k druhému výstupnímu kanálu 18. Mezi oběma těsnicími kužely 40 a 44 je vložen pružný těsnicí element 42.

Konec zdvihové tyče 28 protilehlý vůči prvnímu článku 30 ventilu - na obr. 1 to je horní konec - prochází těsnicí manžetou 48. přiléhající na zdvihovou tyč 28 a opěrnou stěnou 50 ven z tělesa 12 ventilu a ústí do tělesa 52 cívky.

V tělesu 52 cívky se nachází elektromagnetická cívka 54 s vinutím 56 na nosiči 58 cívky jakož i magnetické jádro 60. Konec zdvihové tyče 28 vedený do tělesa cívky nese kotvu 62, která je pevně spojena se zdvihovou tyčí 28 a spolu se zdvihovou tyčí 28 je v axiálním směru pohyblivá ve vedení 64 kotvy uvnitř cívky 54. Na kotvě 62 jsou uloženy opěrné pružiny 66, které působí proti magnetickému jádru 60 cívky 54. Kotva 62 a v ní upevněná zdvihová tyč 28 jsou obklopeny vinutím 56 cívky 54. Elektromagnetická cívka 54 tvoří, v tomto příkladu provedení ve spojení s elektrickým proudem protékajícím vinutím 56 cívky 54 a s kotvou upevněnou na zdvihové tyči 28, ovladač 68 ventilu 10. Podle toku proudu vinutím 56 cívky 54 zaujímá kotva 62 a tím na kotvě upevněná zdvihová tyč 28 se svými články 30 a 32 ventilu rozdílné spínací polohy ventilu 10. Konec zdvihové tyče 28 na straně kotvy a cívka 54 obklopující tento konec jsou směrem vně zajištěny tělesem 52 cívky. O-kroužek 70 těsní vedení 64 kotvy jakož i nosič 58 cívky vůči tělesu 52 cívky. Těleso 52 cívky je upevněno přes opěrnou stěnu 50 na tělesu 12 ventilu.

Na obr. 2 je částečný řez ventilem 10 podle vynálezu při otevřeném prvním výstupním kanálu 16. Je znázorněn vstupní kanál 14 a výstupní kanál 16. Dále je vidět spodní, vůči ovladači odvrácený konec zdvihové tyče 28 s článkem 30 ventilu.

Těsnicí element 36 článku 30 ventilu byl v tomto znázornění ventilu 10 podle vynálezu ovládáním ovladačem nadzdvihnut od sedla ventilu, které je zde vytvořeno přímo na konci tělesa 12 ventilu, a uvolňuje otvor 24 ventilu. Článek 30 ventilu upevněný na zdvihové tyči 28 se přitom vysouvá z výstupního kanálu 16 a tím celkově z tělesa 12 ventilu 10 a je veden v připojovací hadici takovým způsobem, že větší průřez připojovací hadice 27, v tomto příkladu provedení přesunutý přes výstupní kanál 16, umožňuje realizovat větší průtočný průřez kolem článku 30 ventilu. Při zavírání výstupního kanálu 1 6 je článek 30 ventilu opět tažen ven z hadice 27 a zpět na sedlo 20 ventilu vytvořené uvnitř tělesa 12 ventilu 10.

Vynález není omezen popsaným příkladem provedení elektromagnetického ventilu se dvěma články ventilu.

Lze jej výhodně uskutečnit také u ventilu, který má jen jeden výstupní kanál a tím jen jeden článek ventilu nesený zdvihovou tyčí. Samo těleso ventilu může mít navíc v jiných příkladech provedení také ještě speciálně tvarovanou komoru ventilu. Rovněž není ventil podle vynálezu vázán na použití elektromagnetického ovladače.

Ventil podle vynálezu není omezen na použití sedla ventilu vytvořeného v jednom kusu s tělesem ventilu. Tvar a materiál jak sedla ventilu, tak také článku ventilu, mohou být v jiných formách provedení ventilu podle vynálezu obměňovány.

Jsou také myslitelné jiné, než v příkladu provedení popsané, možnosti připojení ventilu podle vynálezu. Ventil není omezen na použití připojovací hadice. Článek ventilu by se mohl také vysouvat přímo do - například na výstupní kanál přírubově připojeného nástavce.

Claims (10)

1. Ventil (10) s tělesem (12) ventilu, s alespoň jedním vstupním kanálem (14) a s alespoň jedním výstupním kanálem (16), s pohyblivou zdvihovou tyčí (28), jejíž konec ústí do ovladače (68), jakož i s alespoň jedním článkem (30) ventilu upevněným na zdvihové tyči (28), který spolupůsobí alespoň s jedním sedlem (20) ventilu, vyznačující se tím, že alespoň jeden článek (30) ventilu při otevírání ventilu (10) vystupuje z tělesa (12) ventilu.

2. Ventil (10) podle nároku 1, vyznačující se tím, že při otevírání ventilu (10) se alespoň jeden článek (30) ventilu pohybuje směrem do připojovacího vedení (27) spojeného s tělesem (12) ventilu.

3. Ventil (10) podle nároku 2, vyznačující se tím, že při otevírání ventilu (10) alespoň jeden článek (30) ventilu vystupuje z tělesa (12) ventilu a vstupuje do připojovacího vedení (27) umístěného na výstupním kanálu (16) ventilu (10) tak daleko, že průtočný průřez media proudícího ventilem (10) před a za alespoň jedním článkem (30) ventilu je přibližně stejný.

4. Ventil (10) podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že průměry vstupního kanálu (14) a alespoň jednoho výstupního kanálu (16) ventilu (10) jsou přibližně stejně velké.

5. Ventil (10) podle nároku 4, vyznačující se tím, že sedlo (20) ventilu alespoň jednoho článku (30) ventilu je vytvarováno v jednom dílu s tělesem (12) ventilu.

• · · · · »··· ·»* ·· ···

6. Ventil (10) podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že těleso (12) ventilu má druhý výstupní kanál (18) s příslušným článkem (32) ventilu a sedlem (22) ventilu.

7. Ventil (10) podle nároku 6, vyznačující se tím, že průměr druhého výstupního kanálu (18) ventilu (10) je stejný jako průměr vstupního kanálu (14) ventilu (10).

8. Ventil (10) podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že ventil (10) má magnetický ovladač (68).

9. Ventil (10) podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ventil (10) náleží k řízení okruhu topného a/nebo chladicího zařízení na straně vody.

10. Ventil podle předvýznakové části nároku 1 a zejména podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že sedlo (20) ventilu alespoň jednoho článku (30) ventilu je uspořádáno na konci tělesa (12) ventilu.